【目的要求】 颤1.了解模拟的概念和使用模拟 的条件。 2学习模拟法测定电场分布的 原理和方法。 3加深对电场强度和电势概念 的理解
【目的要求】 1.了解模拟的概念和使用模拟 的条件。 2.学习模拟法测定电场分布的 原理和方法。 3.加深对电场强度和电势概念 的理解
预习思考题】 1本实验所说的模拟法指什么? 2应用模拟法测静电场的好处? 3本实验过程中应注意什么?
【预习思考题】 1.本实验所说的模拟法指什么? 2.应用模拟法测静电场的好处? 3.本实验过程中应注意什么?
【实验原理】 ■1用稳恒电流场模拟静电场的理论 基础 静电场和电流场是两种不同的场 但二者中和在无源区域内满足同 样的数学规律: EdS=0;E·dL=0,(静电场) J●dS=0;J●dL=0,(电流场)
【实验原理】 1.用稳恒电流场模拟静电场的理论 基础 静电场和电流场是两种不同的场, 但二者中和在无源区域内满足同 样的数学规律: ,(静电场) ,(电流场) E dS 0; E dL 0 S L • = • = J dS 0; J dL 0 S L • = • =
若电流场空间均匀充满了电 导率为σ的不良导体,不良导体 内的电流场强度E与电流密度矢 量J之间遵守欧姆定律:J=CE"因 而,和在各自的区域中也满足同 样的数学规律。在一定的边界条 件下,静电场的电场线和等势线 和电流场的电流密度矢量和等势 线有相似的分布,可以模拟
若电流场空间均匀充满了电 导率为 的不良导体,不良导体 内的电流场强度E'与电流密度矢 量J之间遵守欧姆定律:J= E'因 而,和在各自的区域中也满足同 样的数学规律。在一定的边界条 件下,静电场的电场线和等势线 和电流场的电流密度矢量和等势 线有相似的分布,可以模拟。
2用稳恒电流场模拟静电场的 条件 所用电极系统与被模拟的电 极系统的几何形状相似。 恒定电流场中的导电物质应 是不良导体且电导率分布均 匀 ■模拟所用电极系统与被模拟 电极系统的边界条件相同
2.用稳恒电流场模拟静电场的 条件 所用电极系统与被模拟的电 极系统的几何形状相似。 恒定电流场中的导电物质应 是不良导体且电导率分布均 匀。 模拟所用电极系统与被模拟 电极系统的边界条件相同
【实验步骤】 ■1将注入自来水水槽中,水面 与电极持平。将水槽放入左底 板上,上底板上放上坐标纸 并压紧。 颤2.按图将线路连接好。打开电 源开关,A、B间加12V电压。2
【实验步骤】 1.将注入自来水水槽中,水面 与电极持平。将水槽放入左底 板上,上底板上放上坐标纸, 并压紧。 2.按图将线路连接好。打开电 源开关,A、B间加12V电压
颤3测定等势点:选取亼U的数值 (如取△U=2,也可取其它值)。 将数字万用表红表笔接探针接线 柱,黑表笔接水槽低电位,找出 相应的等势点并记录于纸上,每 组等势点要找6个以上,分布要均 匀 4画出等位线及电力线图:将等势 点连成平滑曲线,即等势线,根 据电力线与等势线垂直且指向电 势降低的方向——画出电力线
3.测定等势点:选取△U的数值 (如取△U =2,也可取其它值)。 将数字万用表红表笔接探针接线 柱,黑表笔接水槽低电位,找出 相应的等势点并记录于纸上,每 组等势点要找6个以上,分布要均 匀。 4.画出等位线及电力线图:将等势 点连成平滑曲线,即等势线,根 据电力线与等势线垂直且指向电 势降低的方向——画出电力线